丁腈橡胶/功能化氧化石墨烯复合材料的研究

崔永生，仇鹏,2，闫思梦，杨凯，吴明明，赵雄燕

(1.河北铁科翼辰新材科技有限公司，河北 石家庄 052160；2.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京 100081；3.河北科技大学 材料科学与工程学院 航空轻质复合材料与加工技术河北省工程实验室，河北 石家庄 050018)

石墨烯材料由于其出色的物理化学特性[1-3]，在新型高性能复合材料领域具有十分潜在的应用价值[4-7]。特别是作为橡胶填料更是具有无法比拟的优势，其在较低的用量下，可使橡胶复合材料的整体性能大幅提升[8]。但要使石墨烯在橡胶基体中发挥最大潜能，必须解决其在橡胶基体中有效分散这一技术瓶颈，否则石墨烯材料的巨大优势将无法体现。因此，为了提高石墨烯在复合材料中的分散均匀性，有必要对石墨烯进行功能化改性[9-10]。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

硅烷偶联剂KH590、氯化钠、无水乙醇、盐酸、硫酸均为分析纯；氧化石墨烯(GO)(固含量37%)、丁腈胶乳(固含量47%)、脂肪醇聚氧乙烯醚、丁腈橡胶6280、氧化锌、硬脂酸、硫磺、四甲基秋兰姆二硫化物等均为工业品。

Nicolet IS5傅里叶红外光谱仪；S-4800扫描电子显微镜；ETM-104C万能拉力机；KQ-500E超声波清洗器；MDR-2000电脑型无转子硫变仪；XSK-160开放式炼塑机；45t平板硫化机；CPJ-25冲片机；DSA 30光学接触角测量仪。

1.2 实验方法

1.2.1 功能化氧化石墨(G-590)的制备 将氧化石墨烯加到含有去离子水的烧杯中搅拌均匀，超声1 h备用；将硅烷偶联剂KH590慢慢加到含有无水乙醇的烧杯中搅拌均匀并超声10 min备用；将超声后的石墨烯水溶液和硅烷偶联剂……